專利名稱：柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種微機(jī)械光開關(guān)的制作方 法，具體地說是一種柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法。
技術(shù)背景微機(jī)械技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在光通信領(lǐng)域，采 用微細(xì)加工技術(shù)將自由空間的光學(xué)系統(tǒng)微型化，可以提高器件間的耦 合效率、降低器件的功耗，制作出真正意義上的集成化光學(xué)系統(tǒng)。與 傳統(tǒng)的波導(dǎo)調(diào)制型光開關(guān)相比，微機(jī)械光開關(guān)具有耦合損耗小、串音 干擾低、與工作的波長和偏振態(tài)無關(guān)，以及不受通訊中所采用的數(shù)據(jù) 格式的限制等優(yōu)點(diǎn)。目前，常見微機(jī)械光開關(guān)的功能部件是平面微反射鏡，只有一個(gè) 功能反射面，工作時(shí)，光束有直通或反射兩個(gè)狀態(tài)。這種光開關(guān)無法 滿足光路兩次折轉(zhuǎn)的要求。本發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有兩個(gè)功能反射面的易于集成的柔 性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法。柔性懸臂微^l械光開關(guān)的制作方法包括以下步驟(A)基片制備對雙面拋光硅片進(jìn)行清潔處理，在上下表面制備 低應(yīng)力氮化硅薄膜，通過第一次光刻和腐蝕氮化硅薄膜在下表面開出 窗口，最后，以未被腐蝕的氮化硅為掩蔽膜腐蝕硅，形成下表面帶凹 坑的基片結(jié)構(gòu)；(B)犧牲層制作在基片上表面生長一層二氧化硅薄膜，然后 在薄膜上涂覆光刻膠，進(jìn)行前烘、曝光、顯影和堅(jiān)膜，使位于懸臂正 下方位置的光刻膠保留，其他部分的光刻膠被去除，此為第二次光刻; 將沒有被光刻膠覆蓋的二氧化硅薄膜腐蝕掉，光刻膠下面的二氧化硅 因有光刻膠的保護(hù)而保留下來，這部分二氧化硅薄膜即為犧牲層；最 后，去除犧牲層上表面的光刻膠；(C) 制作聚酰亞胺底層在上表面涂覆一層聚酰亞胺涂料，初步 固化，在其上進(jìn)行第三次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光，顯影， 在光刻膠保護(hù)下腐蝕聚酰亞胺使聚酰亞胺層形成開關(guān)固定端和懸臂 組成的形狀，腐蝕后進(jìn)行后烘，最后去除光刻膠；(D) 制作第一層線圈在制作第一層線圈時(shí)，首先制備一層金屬 薄膜作為電鑄陰極，然后進(jìn)行第四次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝 光，顯影，堅(jiān)膜，形成第一層線圈、線圈第一引線及第一個(gè)引線壓點(diǎn) 的膠模結(jié)構(gòu)，最后，電鑄制成第一層線圈、線圈第一引線及第一個(gè)引 線壓點(diǎn)；(E) 制作線圈連接柱進(jìn)行第五次光刻，光刻步驟為涂覆光刻膠， 前烘，曝光，顯影，堅(jiān)膜，光刻后露出A點(diǎn)處的第一層線圈上表面和 第一個(gè)引線壓點(diǎn)的上表面，其他部分被光刻膠覆蓋；進(jìn)行第二次電鑄， 形成高出第一層線圈的線圈連接柱及第一個(gè)引線壓點(diǎn)；去除第四次光 刻及第五次光刻保留的光刻膠及被光刻膠覆蓋的電鑄陰極；(F)制作第二層線圈涂覆絕緣支撐體材料并固化，然后進(jìn)行 第六次光刻，再以光刻膠作保護(hù)層腐蝕線圈支撐材料，使之一是充滿 第一層線圈間隙，二是同時(shí)在第一層線圈上表面形成絕緣層以實(shí)現(xiàn)與 第二層線圈的絕緣，除A點(diǎn)外，三是露出線圈連接柱及第一個(gè)引線壓 點(diǎn)；然后，去除光刻膠；第二次制備電鑄陰極；進(jìn)行第七次光刻，形 成第二層線圈、線圈第二引線、第一個(gè)引線壓點(diǎn)及第二個(gè)引線壓點(diǎn)的 膠模結(jié)構(gòu)，最后，電鑄完成第二層線圈、線圈第二引線及第二個(gè)引線 壓點(diǎn)，第一個(gè)引線壓點(diǎn)同時(shí)電鑄以達(dá)到最終高度；去除第七次光刻保 留的光刻膠及其所覆蓋的電鑄陰極，完成第二層線圈制作；(G)制作上保護(hù)層及懸臂釋放:涂覆上保護(hù)層，進(jìn)行第八次光刻， 在光刻膠保護(hù)下腐蝕上保護(hù)層后露出第一個(gè)引線壓點(diǎn)和第二個(gè)引線 壓點(diǎn)；去除光刻膠，然后濕法腐蝕去除犧牲層，使懸臂與襯底分離； (H.)粘接永磁體將永磁體片粘于基片下表面的凹坑中，雙層線 圈的正下方；(I)安裝棱柱形微反射鏡將棱柱形微反射鏡置于懸臂上表面， 在光路中對其進(jìn)行位置校準(zhǔn)，然后將其固定。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)電磁驅(qū)動(dòng)光開關(guān)由于電磁干擾不利于集成制 作，本發(fā)明引入聚酰亞胺材料制作懸臂，在其上制作平面線圈繞組， 有效解決了磁擾問題，且具有性能穩(wěn)定，制作簡單等優(yōu)點(diǎn)。這種開關(guān) 可以廣泛用于集成化波分復(fù)用系統(tǒng)或其他微小光學(xué)系統(tǒng)中。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖la為自然狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)； 圖lb為分解圖；圖2是線圈、引線及壓點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖；圖2a為第一層線圈、線圈第一引線和第一引線壓點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖；圖2b為第二層線圈、線圈第二引線和第二引線壓點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明的工作過程圖；圖3a為光束折轉(zhuǎn)狀態(tài)；圖3b為光束直通狀態(tài)；圖4為本發(fā)明的制作過程圖；圖4 (a)為下表面帶凹坑的基片結(jié)構(gòu)圖；圖4 (b)為在基片上表面生長一層二氧化硅薄膜后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (c)為第二次光刻后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (d)為犧牲層制作完成后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (e)為聚酰亞胺底層制作完成后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (f)為電鑄陰極制作完成后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (g)為第一層線圈、線圈第一引線及第一個(gè)引線壓點(diǎn)的膠 模結(jié)構(gòu)圖；圖4 (h)為第一層線圈、線圈第一引線及第一個(gè)引線壓點(diǎn)制作
完成后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (i)為進(jìn)行第二次電鑄后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (j)為第一層線圈連接柱制作完成后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (k)為第二次電鑄陰極制作完成后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (1)為電鑄完成第二層線圈、線圈第二引線及第二個(gè)引線壓點(diǎn)后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (m)為第二層線圈制作完成后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (n)為上保護(hù)層制作完成及懸臂釋放后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (o)為粘接永磁體后的結(jié)構(gòu)圖；圖4 (p)為本發(fā)明的全部制作完成后的結(jié)構(gòu)圖；具體實(shí)施方式
本發(fā)明柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)如圖l、圖la、圖lb所示，它由基 片l、開關(guān)固定端2、懸臂3、線圈4、線圈第一引線5、第一個(gè)引線 壓點(diǎn)6、線圈第二引線IO、第二個(gè)引線壓點(diǎn)ll、永磁體7、棱柱形微 反射鏡8組成。圖3a中的標(biāo)號(hào)9為本發(fā)明以外的光學(xué)元件。開關(guān)固 定端2與懸臂3為同種材料，二者連為一體，位于基片l上表面。開 關(guān)固定端2的下表面與基片1上表面相接觸并粘合，線圈4位于懸臂 3的上表面、線圈第一引線5和線圈第二引線10位于懸臂3、開關(guān)固 定端2的上表面，并與之粘合，第一個(gè)引線壓點(diǎn)6、第二個(gè)引線壓點(diǎn) 11位于開關(guān)固定端2上表面，與之接觸并粘合。永磁體7位于線圈4 的正下方，基片1下表面的凹坑中，并與基片1接觸固定。棱柱形微 反射鏡8固定于線圈4的上方。光開關(guān)在自然狀態(tài)時(shí)，懸臂3下表面 與基片l上表面接觸。圖3a中(9)為光學(xué)元件。本發(fā)明光開關(guān)工作過程如圖3、圖3a 、圖3b所示，當(dāng)線圈4加 某一方向電流時(shí)，電磁引力將懸臂3保持在圖3a的位置，即自然狀 態(tài)，入射光束R經(jīng)過棱柱形微反射鏡8的一面反射后到達(dá)光學(xué)元件9， 而從光學(xué)元件9返回的光束經(jīng)棱柱形微反射鏡8的另一面反射后出 射，為反射光束F;當(dāng)線圈4加相反方向電流時(shí)，電磁斥力將懸臂3 推離基底1，懸臂3向上翹起，帶動(dòng)棱柱形微反射鏡8離開基片1上 表面一段距離，呈圖3b狀態(tài)，此時(shí)入射光束R直接通過，不發(fā)生偏
轉(zhuǎn)，即不經(jīng)過光學(xué)元件9，未產(chǎn)生反射光束F。柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法包括如下步驟(A)基片1制備基片1材料為硅片，對硅片進(jìn)行清潔處理，在 上下表面制備低應(yīng)力氮化硅薄膜，通過第一次光刻和腐蝕氮化硅薄膜 在下表面開出窗口，最后，以未被腐蝕的氮化硅為掩蔽膜腐蝕硅，形成下表面帶凹坑的基片結(jié)構(gòu)，如圖4 (a);(B) 犧牲層制作①在基片1上表面生長一層二氧化硅薄膜，如圖4 (b)。然后在薄膜上涂覆光刻膠，進(jìn)行前烘、對準(zhǔn)、曝光、顯 影和堅(jiān)膜，使位于懸臂3正下方位置的光刻膠保留，其他部分的光刻 膠被去除，此為第二次光刻，如圖4 (c)。②將沒有被光刻膠覆蓋的二氧化硅薄膜腐蝕掉，光刻膠下面的二氧化硅因有光刻膠的保護(hù)而 保留下來。這部分二氧化硅薄膜即為犧牲層。犧牲層的作用是在工藝完成后釋放懸臂3，使懸臂3與基底隔離。③去除犧牲層上表面的光刻膠，如圖4 (d);(C) 制作聚酰亞胺底層①在上表面涂覆一層聚酰亞胺涂料，初步固化。②在其上進(jìn)行第三次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光， 顯影，在光刻膠保護(hù)下腐蝕聚酰亞胺使聚酰亞胺層形成圖1中開關(guān)固定端2和懸臂3組成的形狀，腐蝕后進(jìn)行后烘。③去除光刻膠，如 圖4 (e)。(D) 制作第一層線圈本發(fā)明的線圈4采用雙層結(jié)構(gòu)，如圖2、圖2a、圖2b ,兩層線 圈由線圈連接柱在線圈螺旋線中心的A點(diǎn)連接在一起。在A點(diǎn)，第一 層線圈上表面與線圈連接柱的下表面相連接，線圈連接柱的上表面與 第二層線圈的下表面相連接。第一層線圈與第二層線圈的繞向相反。在制作第一層線圈時(shí)，①制備一層金屬薄膜作為電鑄陰極，如 圖4 (f)。②進(jìn)行第四次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光，顯影， 堅(jiān)膜，形成第一層線圈、線圈第一引線5及第一個(gè)引線壓點(diǎn)6的膠模 結(jié)構(gòu)，如圖4 (g)。③電鑄制成第一層線圈、線圈第一引線6及第
一個(gè)引線壓點(diǎn)6，如圖4 (h)。(E) 制作線圈連接柱①進(jìn)行第五次光刻，光刻步驟為涂覆光 刻膠，前烘，曝光，顯影，堅(jiān)膜，光刻后露出A點(diǎn)處的第一層線圈上 表面和第一個(gè)引線壓點(diǎn)6的上表面，其他部分被光刻膠覆蓋。②進(jìn) 行第二次電鑄，形成高出第一層線圈的線圈連接柱及第一個(gè)引線壓點(diǎn) 6，如圖4 (i)。③去除第四次光刻及第五次光刻保留的光刻膠及被 光刻膠覆蓋的電鑄陰極，如圖4 (j)。(F) 制作第二層線圈為了支撐第二層線圈并使第二層線圈與第 一層線圈(除A點(diǎn)外)絕緣，需要制備絕緣支撐體。①涂覆絕緣支 撐體材料并固化，②進(jìn)行第六次光刻，再以光刻膠作保護(hù)層腐蝕線圈 支撐材料，使之i .充滿第一層線圈間隙，ii.同時(shí)在第一層線圈上表 面形成絕緣層以實(shí)現(xiàn)與第二層線圈的絕緣，i丄露出線圈連接柱及第 一個(gè)引線壓點(diǎn)6。③去除光刻膠。④第二次制備電鑄陰極，如圖4(k)。⑤進(jìn)行第七次光刻，形成第二層線圈、線圈第二引線、第一 個(gè)引線壓點(diǎn)6及第二個(gè)引線壓點(diǎn)10的膠模結(jié)構(gòu)， 電鑄完成第二層 線圈、線圈第二引線10及第二個(gè)引線壓點(diǎn)11，第一個(gè)引線壓點(diǎn)6同 時(shí)電鑄以達(dá)到最終高,度，如圖4 (1)。⑦去除第七次光刻保留的光 刻膠及其所覆蓋的電'鑄陰極，完成第二層線圈制作，如圖4 (m)。(G) 制作上保護(hù)層及懸臂3釋放①涂覆上保護(hù)層，進(jìn)行第八 次光刻，在光刻膠保護(hù)下腐蝕上保護(hù)層后露出第一個(gè)引線壓點(diǎn)6和第 二個(gè)引線壓點(diǎn)ll。②去除光刻膠，③濕法腐蝕去除犧牲層，使懸 臂3與襯底分離，如圖4 (n)。(H) 粘接永磁體7:將永磁體7片置于基片1下表面的凹坑中并 粘接固定，如圖4 (o)。(I) 安裝棱柱形微反射鏡8:將棱柱形微反射鏡8置于懸臂3上 表面，在光路中對其進(jìn)行位置校準(zhǔn)，然后將其固定。即完成本發(fā)明的 全部制作，如圖4 (p)。以下詳細(xì)說明本發(fā)明的制作過程。(A)本發(fā)明所用的基片1采用雙面拋光的單晶硅片，清潔處理的步驟為1) 以甲苯、丙酮、乙醇等去除油污等有機(jī)物；2) 用王水煮沸去除金屬離子；3) 用去離子水超聲清洗，無水乙醇脫水后烘干。單晶硅基片1下表面凹坑的形成可采用濕法腐蝕或干法刻蝕。氮化硅薄膜可以用PECVD或LPCVD技術(shù)生長，膜厚可以在500nm—lmm 之間。(B)在制作犧牲層時(shí)，二氧化硅薄膜是采用熱氧化或氫氧合成 或CVD方法生長的，氧化層厚度在100nm—2000nm之間。第二次光 刻可采用集成電路工藝通用的薄膜光刻膠，可以是正性光刻膠，也可 以用負(fù)性光刻膠。二氧化硅薄膜的腐蝕可用濕法腐蝕或干法刻蝕。正 性光刻膠的去除可采用去膠劑或丙酮，負(fù)性光刻膠用去膠劑去除。(C) 制備聚酰亞胺底層時(shí)，所用的涂料為聚酰胺酸，初步固化即 薄膜未完全亞胺化。第三次光刻的光刻膠選擇范圍及去膠方法與第二 次光刻相同。后烘的目的是使薄膜進(jìn)一步亞胺化。(D) 制作第一層線圈時(shí)，電鑄陰極材料選用銅或金，可以濺射或 蒸發(fā)制備。薄膜厚度為lOOnm—1000nm。第四次光刻選用正性厚型 光刻膠，膠膜厚度略高于所設(shè)計(jì)的第一層線圈厚度，第一層線圈厚度 在lnm—50(Vm之間。線圈材料為銅，采用脈沖電鑄的方法制備。(E) 在制作線圈連接柱中，第五次光刻選用正性光刻膠，膠厚控 制在高出第一層線圈3pm —10)am，第二次電鑄材料和方法與第一次 電鑄相同，第三次與第五次光刻膠用去膠劑或丙酮去膠。電鑄陰極用 干法刻蝕或濕法腐蝕工藝去除。這一步驟應(yīng)仔細(xì)操作，防止損傷線圈 下面的電鑄陰極，導(dǎo)致線圈與襯底粘附力降低。(F) 在制作第二層線圈時(shí)，絕緣支撐體材料采用聚酰亞胺，其光 刻腐蝕方法與步驟為在上表面涂覆一層聚酰胺酸涂料，初步亞胺化。 然后在其上進(jìn)行第六次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光，顯影，再
以光刻膠作保護(hù)層腐蝕絕緣支撐體材料，使之開出窗口，露出線圈連 接柱及引線壓點(diǎn)后，去除光刻膠。第七次光刻方法與第四次相同，第二層線圈厚度在1微米—5UU 微米之間，電鑄第二層線圈的工藝與電鑄第一層時(shí)相同。去除第七次 光刻保留的光刻膠及其所覆蓋的電鑄陰極的方法分別與去除第四次 光刻及第五次光刻保留的光刻膠及光刻膠覆蓋的電鑄陰極工藝相同。(G) 上保護(hù)層制作與步驟(F)中制作絕緣支撐體所采用的材料 均選用聚酰亞胺，步驟為在上表面涂覆一層聚酰胺酸涂料，初步亞胺化。然后在其上進(jìn)行第八次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光，顯 影，再以光刻膠作保護(hù)層腐蝕絕緣支撐體材料，使之開出窗口，露出 引線壓點(diǎn)后，去除光刻膠。用濕法腐蝕去除二氧化硅犧牲層。(H) 棱柱形微反射鏡的結(jié)構(gòu)如圖1所示，棱柱形微反射鏡8兩反 射面即為棱柱的兩個(gè)面，兩反射面的夾角可以按照需求設(shè)定。
權(quán)利要求
1、一種柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法，其特征是包括以下步驟(A)基片制備對雙面拋光硅片進(jìn)行清潔處理，在上下表面制備低應(yīng)力氮化硅薄膜，通過第一次光刻和腐蝕氮化硅薄膜在下表面開出窗口，最后，以未被腐蝕的氮化硅為掩蔽膜腐蝕硅，形成下表面帶凹坑的基片結(jié)構(gòu)；(B)犧牲層制作在基片上表面生長一層二氧化硅薄膜，然后在薄膜上涂覆光刻膠，進(jìn)行前烘、曝光、顯影和堅(jiān)膜，使位于懸臂正下方位置的光刻膠保留，其他部分的光刻膠被去除，此為第二次光刻；將沒有被光刻膠覆蓋的二氧化硅薄膜腐蝕掉，光刻膠下面的二氧化硅因有光刻膠的保護(hù)而保留下來，這部分二氧化硅薄膜即為犧牲層；最后，去除犧牲層上表面的光刻膠；(C)制作聚酰亞胺底層在上表面涂覆一層聚酰亞胺涂料，初步固化，在其上進(jìn)行第三次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光，顯影，在光刻膠保護(hù)下腐蝕聚酰亞胺使聚酰亞胺層形成開關(guān)固定端和懸臂組成的形狀，腐蝕后進(jìn)行后烘，最后去除光刻膠；(D)制作第一層線圈在制作第一層線圈時(shí)，首先制備一層金屬薄膜作為電鑄陰極，然后進(jìn)行第四次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光，顯影，堅(jiān)膜，形成第一層線圈、線圈第一引線及第一個(gè)引線壓點(diǎn)的膠模結(jié)構(gòu)，最后，電鑄制成第一層線圈、線圈第一引線及第一個(gè)引線壓點(diǎn)；(E)制作線圈連接柱進(jìn)行第五次光刻，光刻步驟為涂覆光刻膠，前烘，曝光，顯影，堅(jiān)膜，光刻后露出A點(diǎn)處的第一層線圈上表面和第一個(gè)引線壓點(diǎn)的上表面，其他部分被光刻膠覆蓋；進(jìn)行第二次電鑄，形成高出第一層線圈的線圈連接柱及第一個(gè)引線壓點(diǎn)；去除第四次光刻及第五次光刻保留的光刻膠及被光刻膠覆蓋的電鑄陰極；(F)制作第二層線圈涂覆絕緣支撐體材料并固化，然后進(jìn)行第六次光刻，再以光刻膠作保護(hù)層腐蝕線圈支撐材料，使之一是充滿第一層線圈間隙，二是同時(shí)在第一層線圈上表面形成絕緣層以實(shí)現(xiàn)與第二層線圈的絕緣，除A點(diǎn)外，三是露出線圈連接柱及第一個(gè)引線壓點(diǎn)；然后，去除光刻膠；第二次制備電鑄陰極；進(jìn)行第七次光刻，形成第二層線圈、線圈第二引線、第一個(gè)引線壓點(diǎn)及第二個(gè)引線壓點(diǎn)的膠模結(jié)構(gòu)，最后，電鑄完成第二層線圈、線圈第二引線及第二個(gè)引線壓點(diǎn)，第一個(gè)引線壓點(diǎn)同時(shí)電鑄以達(dá)到最終高度；去除第七次光刻保留的光刻膠及其所覆蓋的電鑄陰極，完成第二層線圈制作；(G)制作上保護(hù)層及懸臂釋放涂覆上保護(hù)層，進(jìn)行第八次光刻，在光刻膠保護(hù)下腐蝕上保護(hù)層后露出第一個(gè)引線壓點(diǎn)和第二個(gè)引線壓點(diǎn)；去除光刻膠，然后濕法腐蝕去除犧牲層，使懸臂與襯底分離；(H)粘接永磁體將永磁體片粘于基片下表面的凹坑中，雙層線圈的正下方；(I)安裝棱柱形微反射鏡將棱柱形微反射鏡置于懸臂上表面，在光路中對其進(jìn)行位置校準(zhǔn)，然后將其固定。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法， 其特征是步驟(A)所用的基片(1)采用雙面拋光的單晶硅片，清潔處 理的步驟為a、 以甲苯、丙酮、乙醇等去除油污等有機(jī)物；b、 用王水煮沸去除金屬離子；c、 用去離子水超聲清洗，無水乙醇脫水后烘干； 單晶硅基片下表面凹坑的形成采用濕法腐蝕或干法刻蝕，氮化硅薄膜用PECVD或LPCVD技術(shù)生長，膜厚在500nm— lmm之間。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法， 其特征是步驟(B)在制作犧牲層時(shí)，二氧化硅薄膜是采用熱氧化或氫氧合成或CVD方法生長的，氧化層厚度在100nm—2000nm之間；第二 次光刻可采用集成電路工藝通用的薄膜光刻膠，可以是正性光刻膠， 也可以用負(fù)性光刻膠；二氧化硅薄膜的腐蝕用濕法腐蝕或干法刻蝕； 正性光刻膠的去除采用去膠劑或丙酮，負(fù)性光刻膠用去膠劑去除。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法， 其特征是步驟(C)制備聚酰亞胺底層時(shí)，所用的涂料為聚酰胺酸，初步 固化即薄膜未完全亞胺化；第三次光刻的光刻膠選擇范圍及去膠方法 與第二次光刻相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法， 其特征是-步驟(D)制作第一層線圈時(shí)，電鑄陰極材料選用銅或金，可以 濺射或蒸發(fā)制備；薄膜厚度為100nm—1000nm;第四次光刻選用正 性厚型光刻膠，膠膜厚度略高于所設(shè)計(jì)的第一層線圈厚度，第一層線 圈厚度在lpm—500^im之間；線圈材料為銅，采用脈沖電鑄的方法 制備。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法， 其特征是步驟(E)在制作線圈連接柱中，第五次光刻選用正性光刻膠， 膠厚控制在高出第一層線圈3微米-10微米，第二次電鑄材料和方法 與第一次電鑄相同，第三次與第五次光刻膠用去膠劑或丙酮去膠；電 鑄陰極用干法刻蝕或濕法腐蝕工藝去除。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法， 其特征是步驟(F)在制作第二層線圈時(shí)，絕緣支撐體材料采用聚酰亞胺， 其光刻腐蝕方法與步驟是在上表面涂覆一層聚酰胺酸涂料，初步亞 胺化；然后在其上進(jìn)行第六次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光，顯影，再以光刻膠作保護(hù)層腐蝕絕緣支撐體材料，使之開出窗口，露出線圈連接柱及引線壓點(diǎn)后，去除光刻膠；第七次光刻方法與第四次相同，第二層線圈厚度在1微米一500 微米之間，電鑄第二層線圈的工藝與電鑄第一層時(shí)相同；去除第七次 光刻保留的光刻膠及其所覆蓋的電鑄陰極的方法分別與去除第四次 光刻及第五次光刻保留的光刻膠及光刻膠覆蓋的電鑄陰極工藝相同。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法， 其特征是-步驟(G)上保護(hù)層制作與步驟(F)中制作絕緣支撐體所采用的 材料均選用聚酰亞胺，步驟是在上表面涂覆一層聚酰胺酸涂料，初 步亞胺化；然后在其上進(jìn)行第八次光刻，即涂覆光刻膠，前烘，曝光， 顯影，再以光刻膠作保護(hù)層腐蝕絕緣支撐體材料，使之開出窗口，露 出引線壓點(diǎn)后，去除光刻膠；用濕法腐蝕去除二氧化硅犧牲層。
全文摘要
本發(fā)明屬于光電器件技術(shù)領(lǐng)域，是一種柔性懸臂微機(jī)械光開關(guān)的制作方法。制作過程包括基片處理，制作犧牲層，制作聚酰亞胺底層，制作第一層線圈，制作線圈連接柱，制作第二層線圈，制作上保護(hù)層及懸臂釋放，粘接永磁體，安裝棱柱形微反射鏡。本發(fā)明引入聚酰亞胺材料制作懸臂，在其上制作平面線圈繞組，有效解決了磁擾問題，且具有性能穩(wěn)定，制作簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B26/08GK101158747SQ200710056339
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者孫德貴, 梁中翥, 梁靜秋, 鐘硯超, 斌 陳 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所